四川省江油市太白中學2023-2024學年高二下學期期中考試物理試題

江油市太白中學高2022級第四學期半期教學質(zhì)量測試物理試卷總分:100分考試時間:75分鐘命題人:蘇梅審題人:胡文君向滔注意事項：1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2．請將答案正確填寫在答題卡上第I卷（選擇題）一、單選題(本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)1．如圖所示，利用左手定則，正確標明了正電荷剛進入磁場時所受洛倫茲力F方向的是（）A．甲圖 B．乙圖 C．丙圖 D．丁圖2．如圖所示，空間中存在勻強磁場B，方向垂直紙面向里。一長度為l的銅棒以速度v向右勻速運動，速度方向與銅棒之間的夾角為30°，則銅棒ab兩端的電勢差Uab為（）A．Blv B．-Blv C． D．3．如圖所示，豎直放置的光滑絕緣斜面處于方向垂直豎直平面（紙面）向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，一帶電荷量為的滑塊自a點由靜止沿斜面滑下，下降高度為h時到達b點，滑塊恰好對斜面無壓力。關(guān)于滑塊自a點運動到b點的過程，下列說法正確的是（）（重力加速度為g）A．滑塊在a點受重力、支持力和洛倫茲力作用 B．滑塊在b點受到的洛倫茲力大小為C．洛倫茲力做正功 D．滑塊的機械能增大4．如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從圓周上的M點沿直徑MON方向射入磁場.若粒子射入磁場時的速度大小為v1，在磁場中運動時間為t1，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)90；若粒子射入磁場時的速度大小為v2，在磁場中運動時間為t2，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)60°，不計帶電粒子所受重力，則t1：t2、v1：v2分別為（）A．2:3、1:2 B．3:2、1: C．1:2、:2 D．:1、1:5．質(zhì)譜儀在物理研究中起著非常重要的作用。如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。粒子源（在加速電場上方，未畫出）產(chǎn)生的帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場的磁感應強度和勻強電場的電場強度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片。平板S下方有磁感應強度為的勻強磁場。不計帶電粒子的重力和粒子間的作用力，下列表述正確的是（）A．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里B．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于C．粒子打在膠片上的位置離狹縫P越遠，粒子的比荷越大D．某種元素同位素的原子核，打在膠片上的位置離狹縫P越遠，表明其質(zhì)量數(shù)越大6．法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場中。圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（）A．若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度不變，則電流為零B．若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小均勻增大，則產(chǎn)生恒定電流C．若從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流方向從a到bD．若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電阻R的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍7．如圖，空間存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，磁場下邊界和熒光屏之間的夾角為。上的P點處有一粒子源沿與垂直的方向以不同的速率持續(xù)向磁場發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的粒子。已知P點到O點的距離為d，熒光屏上被打亮區(qū)域的長度為（）A． B． C． D．8．如圖所示。實線表示豎直平面內(nèi)勻強電場的電場線，電場線與水平方向成角，勻強磁場與電場正交，垂直紙面向里。有一帶電液滴沿斜向上的虛線L做直線運動，L與水平方向成角，且，則下列說法中正確的是（）A．液滴一定帶負電 B．液滴一定做勻速直線運動C．電場線的方向一定斜向下 D．液滴可能做勻變速直線運多選題多項選擇題:(本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。)9．如圖所示，電路中的自感線圈L的自感系數(shù)很大但是阻值很?。ㄐ∮跓襞蓦娮瑁?，D為小燈泡，E為電源（內(nèi)阻不計）。先閉合開關(guān)K，過一段時間后，再斷開開關(guān)K。則下列說法正確的是（）

A．閉合K，燈D立即變亮，穩(wěn)定后一直保持亮度不變B．閉合K，燈D立即變亮，然后漸漸變暗，直至不亮C．斷開K，燈D立即熄滅D．斷開K，燈D要閃亮一下再熄滅10．某發(fā)電廠向工廠供電，輸送的功率為P，輸出的電壓為U，輸電線路的總電阻為r。若用原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶10的理想升壓變壓器輸電，則輸電線上的電流I和工廠得到的功率分別為（

）A． B．C． D．11．如圖所示，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導軌，其間距為L，導軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑連接。右端接一個阻值為R的定值電阻。平直部分導軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場。質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高度為h處靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止。已知金屬棒與平直部分導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導軌間接觸良好。則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）A．金屬棒的最大電壓為B．金屬在磁場中的運動時間為C．克服安培力所做的功為mghD．右端的電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為（mgh﹣μmgd）12．如圖甲所示為自耦變壓器，原線圈接有圖乙所示的交流電源，副線圈兩端電壓有效值為220V，燈泡和其他電阻受溫度的影響忽略不計，開始時開關(guān)S斷開。則下列說法正確的是（

）A．原、副線圈匝數(shù)比為5：11 B．閉合開關(guān)S后，上滑可使小燈泡亮度增大C．滑片P1上滑，通過電阻的電流增大 D．向上滑動P3，變壓器的輸出功率增大第II卷（非選擇題）請點擊修改第II卷的文字說明實驗題(共16分)13．小明同學做“探究感應電流產(chǎn)生條件”實驗的裝置如圖所示。

（1）閉合開關(guān)的瞬間，他觀察到電流表G的指針向右偏轉(zhuǎn)。電路穩(wěn)定后，他將線圈A中的鐵芯快速抽出，電流表G的指針將向（選填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)。（2）小明同學將滑動變阻器的滑片從左端滑到右端時，第一次快速滑動，第二次緩慢滑動，發(fā)現(xiàn)兩次電流表G的指針擺動幅度大小不同，第一次的擺動幅度比第二次（選填“大”或“小”），原因是兩次實驗中線圈的（選填“磁通量”、“磁通量的變化量”或“磁通量的變化率”）不同。14．在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，李同學采用了如圖所示的可拆式變壓器進行研究，圖中各接線柱對應的數(shù)字表示倍率為“”的匝數(shù)。

（1）本實驗中，實驗室有下列器材：A．可拆變壓器（鐵芯、兩個已知匝數(shù)的線圈）B．多用電表C．低壓交流電源D．直流電壓表E．開關(guān)、導線若干上述器材在本實驗中不需要的有（填器材序號）。（2）對于實驗過程，下列說法正確的有。A．為便于探究，可以采用控制變量法B．變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈兩端的電壓時應當用多用電表的“直流電壓擋”C．使用多用電表測電壓時，先用最大量程試測，再選用適當?shù)膿跷贿M行測量D．因為實驗所用電壓較低，通電時可用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路（3）實驗中，電源接變壓器原線圈“0”、“8”接線柱，副線圈接“0”、“1”接線柱，當副線圈兩端所接電表的示數(shù)為，若變壓器是理想變壓器，則原線圈兩端的電壓應為。A．

B．

C．

D．（4）組裝變壓器時，李同學沒有將鐵芯閉合，原線圈兩端接的學生電源，原、副線圈的匝數(shù)比為，副線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的實際示數(shù)可能是。A．0V

B．

C．

D．解答題(共36分)15．(8分)如圖所示，矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小為的水平勻強磁場中，繞垂直于磁場的軸OO’以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動，線框共10匝，面積S=0.5m2，電阻r=1Ω，通過導線與一阻值R=24Ω的定值電阻相連，所有電表均為理想交流電表。（計算結(jié)果可保留根號）（1）將圖示時刻記為t=0，寫出該正弦式交流電電動勢的瞬時值表達式；（2）時，電壓表、電流表的示數(shù)；（3）過程流過電阻R的電荷量。16．(12分)如圖所示，在大小為B的勻強磁場區(qū)域內(nèi)，垂直磁場方向的水平面中有兩根固定的足夠長的金屬平行導軌，在導軌上面平放著兩根導體棒ab和cd，兩棒彼此平行且相距d，構(gòu)成一矩形回路。導軌間距為l，導體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，導軌電阻可忽略不計。設導體棒可在導軌上無摩擦地滑行，初始時刻ab棒靜止，給cd棒一個向右的初速度v0，求：（1）當cd棒速度減為0.6v0時，ab棒的速度v及加速度a的大?。唬?）ab、cd棒間的距離從d增大到最大的過程中，通過回路的電荷量q及兩棒間的最大距離x17．(12分)如圖所示，在平面內(nèi)，直線與軸正方向夾角為45°，直線左側(cè)存在平行于軸的勻強電場，方向沿軸負方向。直線右側(cè)存在垂直平面向里的磁感應強度為的勻強磁場。一帶電量為，質(zhì)量為帶正電的粒子（忽略重力）從原點沿軸正方向以速度射入磁場。當粒子第三次經(jīng)過直線時，電場方向突然調(diào)整為垂直于直線斜向右下方，電場強度的大小不變，粒子恰好從電場中回到原點。粒子通過邊界時，其運動不受邊界的影響。求：（1）粒子第一次在磁場中做圓周運動的半徑和周期；（2）勻強電場電場強度的大??；（3）從點射出至第一次回到點所用的時間。參考答案：1．A【詳解】A．根據(jù)左手定則甲圖中洛倫茲力方向豎直向上，A正確；B．根據(jù)左手定則乙圖中洛倫茲力方向豎直向下，B錯誤；C．根據(jù)左手定則丙圖中洛倫茲力方向垂直紙面向里，C錯誤；D．根據(jù)左手定則丁圖中洛倫茲力方向垂直紙面向外，D錯誤。故選A。2．D【詳解】銅棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，ab相當于電源，根據(jù)右手定則，判斷知a端相當于電源的負極，b端相當于電源的正極，根據(jù)法拉第電磁感應定律，可得故選D。3．B【詳解】A．滑塊自a點由靜止沿斜面滑下，在a點不受洛倫茲力作用，故A錯誤；BCD．滑塊自a點運動到b點的過程中，洛倫茲力不做功，支持力不做功，滑塊機械能守恒得故滑塊在b點受到的洛倫茲力為故B正確，C錯誤，D錯誤。故選B。4．B【詳解】粒子在磁場中運動的周期不變，均為運動時間兩次在磁場中轉(zhuǎn)過的角度分別為90°和60°，則設磁場的半徑為R，則第一次在磁場中運動的半徑r1=R第二次在磁場中運動的半徑為根據(jù)可得故選B。5．D【詳解】A．根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電，則在速度選擇器中電場力水平向右，則洛倫茲力水平向左，根據(jù)左手定則知，磁場方向垂直紙面向外，A錯誤；B．在速度選擇器中，電場力和洛倫茲力平衡，有求得能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于，B錯誤；CD．粒子進入磁場后，由洛倫茲力提供向心力，則有解得粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的軌跡半徑越小，粒子的比荷越大；粒子所帶電荷量相同時，打在膠片上的位置越遠離狹縫P，粒子的軌跡半徑越大，表明其質(zhì)量越大，C錯誤，D正確。故選D。6．C【詳解】AB．設銅盤的半徑為r，則銅盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應電動勢為根據(jù)歐姆定律可得，電流為若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度不變，則電流不為零保持不變；若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小均勻增大，則電流均勻增大，故AB錯誤；C．若從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，由右手定則知，電流沿a到b的方向流動，故C正確；D．若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，回路電流變?yōu)樵瓉?倍，根據(jù)電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍，故D錯誤。故選C。7．A【詳解】根據(jù)題意，若粒子的速率足夠大，粒子無限接近沿直線打到熒光屏的點，如圖所示由幾何關(guān)系可得若粒子的速率較小，打到熒光屏上點為臨界點，如圖所示設粒子做圓周運動的半徑為，由幾何關(guān)系可得，解得則熒光屏上被打亮區(qū)域的長度為故選A。8．B【詳解】BD．帶電液滴受豎直向下的重力G、沿電場線方向的電場力F、垂直于速度方向的洛倫茲力f，由于α＞θ，這三個力的合力不可能沿帶電液滴的速度方向，因此這三個力的合力一定為零，帶電液滴做勻速直線運動，不可能做勻變速直線運動，故B正確，D錯誤；AC．當帶電液滴帶正電，且電場線方向斜向上時，帶電液滴受豎直向下的重力G、沿電場線向上的電場力F、垂直于速度方向斜向左上方的洛倫茲力f作用，這三個力的合力可能為零，帶電液滴沿虛線L做勻速直線運動，如果帶電液滴帶負電或電場線方向斜向下時，帶電液滴所受合力不為零，不可能沿直線運動，故AC錯誤；故選B。9．AD【詳解】AB．開關(guān)閉合時，由于線圈L的自感作用阻礙電流的增大，所以大部分電流從燈D中流過，所以燈D立即變亮，又由于L的電阻較小，所以L中的電流逐漸增大直至穩(wěn)定，小燈泡D中電流逐漸減小，但穩(wěn)定后電流不變，亮度不變，A正確，B錯誤；CD．穩(wěn)定后K斷開瞬間，由于線圈的電流較大，L與燈D組成回路，燈D要閃亮一下再熄滅，C錯誤，D正確。故選AD。10．BC【詳解】AB．發(fā)電廠輸出的電流為輸電線路上的電流為故A錯誤；B正確；CD．工廠得到的功率為故C正確；D錯誤。故選BC。11．AD【詳解】A．金屬棒在下滑過程中，由機械能守恒定律得則得金屬棒到達水平面時的速度金屬棒進入磁場后受到向左的安培力和摩擦力而做減速運動，則金屬棒剛到達水平面時的速度最大，所以最大感應電動勢為金屬棒的最大電壓為A正確；B．金屬棒在磁場中運動時，取向右為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得即得兩邊求和得則得解得金屬在磁場中的運動時間為B錯誤；C．金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得則克服安培力做功C錯誤；D．克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，電阻與導體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱D正確。故選AD。12．AB【詳解】A．根據(jù)圖乙可知，原線圈所接正弦交流電壓有效值為100V，副線圈電壓的有效值為220V，由可知原、副線圈匝數(shù)比為5∶11，故A正確；B．閉合開關(guān)S后，上滑，增大，副線圈的總電阻增大，因為不變，線圈匝數(shù)比不變，則不變，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈的電流減小，則兩端電壓減小，所以小燈泡兩端電壓增大，故小燈泡亮度增大，故B正確；C．滑片P1上滑，原、副線圈匝數(shù)比增大，根據(jù)可得副線圈兩端電壓變小，通過電阻R1的電流變小，故C錯誤；D．向上滑動P3，R2接入電路中的阻值大，利用副線圈電阻可知，副線圈總電阻增大，副線圈兩端電壓不變，總電流減小，變壓器的輸出功率減小，故D錯誤。故選AB。13．左大磁通量的變化率【詳解】（1）[1]閉合開關(guān)的瞬間，線圈B中的磁通量增大，電流表G的指針向右偏轉(zhuǎn)；線圈A中的鐵芯快速抽出，線圈B中的磁通量減小，電流表G的指針將向左偏轉(zhuǎn)。（2）[2][3]將滑動變阻器的滑片從左端滑到右端時，第一次快速滑動，第二次緩慢滑動，第一次實驗磁通量的變化率大，產(chǎn)生的感應電流較大，故第一次的擺動幅度比第二次大。14．DACCD【詳解】（1）[1]測量線圈兩端的電壓需要使用多用電表的交流電壓擋，不需要直流電壓表。故選D。（2）[2]A．為便于探究，可以采用控制變量法，故A正確；B．變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應當用多用電表的“交流電壓擋”，故B錯誤；C．使用多用電表測電壓時，先用最大量程試測，再選用適當?shù)膿跷贿M行測量，故C正確；D．雖